Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 45 стр.

§ 11. Работа                                                     55

чае размер молекул естественно сравнивать со средним рас-
стоянием между ними ∗). Если оно велико (на порядок и более
превышает), то размерами молекул можно пренебречь. Опери-
руя не размерами, а объемами, можно сказать об этой ситуа-
ции так: если суммарный объем молекул мал по сравнению с
объемом, занятым газом, то им можно и пренебречь. Вывод:
газ должен быть достаточно разреженным.
      Теперь о массе. Масса одной молекулы, конечно, мала
по сравнению со сколько-нибудь ощутимым количеством ве-
щества. Но если вещество состоит из молекул, то масса веще-
ства складывается из их масс. Если пренебречь массой моле-
кул, то любое количество вещества будет иметь нулевую мас-
су, не будет участвовать в гравитационном взаимодействии и
не будет сопротивляться изменению характеристик своего
движения. Это противоречит наблюдениям.
      Кроме того, как упоминалось в гл. 1 при обсуждении
давления, благодаря тому, что молекулы газа взаимодейству-
ют со стенками сосуда в соответствии с законом сохранения
импульса, газ оказывает давление, которое может быть изме-
рено. Поэтому, лишая молекулы массы, мы лишаем их им-
пульса, а заодно и газ давления, что противоречит опыту. Зна-
чит, массой молекулы пренебречь нельзя.
      2. Считается, что молекулы газа взаимодействуют
только при столкновениях – на расстояниях, равных нулю, а
на любых, бóльших нуля, никак не чувствуют друг друга.
      Прямых очевидных возражений против этого нет, если
мы представляем молекулы в виде маленьких шариков. Но мо-
лекулы не шарики. И дело здесь, конечно, не в размерах. Про
шарик можно сказать, что это тело, обладающее замкнутой по-
верхностью, внутри которой сосредоточена вся его масса. Про
столкновение шариков можно сказать, что это ситуация, когда
их поверхности имеют хотя бы одну общую точку или когда
расстояние между двумя точками поверхностей равно нулю.
      Про молекулы, даже простейшие одноатомные, такого
сказать нельзя. Практически вся масса атома сосредоточена в

      ∗)
        Точнее – с длиной свободного пробега. Это среднее расстояние
между двумя последовательными столкновениями.